KR101370979B1 - 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 장치 및 방법 - Google Patents

수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

수처리 시설의 전기 설비에서 측정되는 아날로그값을 실시간 입력받아 디지털값으로 변환하는 적산전력 아날로그-디지털 컨버터; 수처리 시설의 각종 센서 및 수처리 장비로부터 해당 센싱값 또는 온/오프 접점값을 실시간 입력받는 입력 인터페이스 기기; 수처리 시설의 각종 센서 및 수처리 장비를 동작 제어하는 출력 인터페이스 기기; 입력 인터페이스 기기에서 입력받은 센싱값 또는 온/오프 접점값과 적산전력 아날로그-디지털 컨버터에서 변환된 디지털값을 입력받고, 입력된 센싱값 또는 디지털값을 로직 실행 프로그램에 따라 처리하여 출력 인터페이스 기기를 통해 센서 및 수처리 장비를 동작 제어하는 로직 실행 CPU; 로직 실행 CPU로부터 센싱값 또는 디지털값과 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 수신하여 표시하고, 사용자로부터 로직 실행 프로그램의 작성/편집 명령을 입력받도록 구성되는 터치스크린; 터치스크린에 의해 입력받는 작성/편집 명령에 따라 로직 실행 프로그램을 작성/편집하고, 작성/편집된 로직 실행 프로그램을 로직 실행 CPU에서 실행 중인 로직 실행 프로그램과 대비하여 로직 실행 CPU의 실행 프로그램을 미리 갱신하는 로직 시퀀스 에디터 CPU를 구성한다.

Description

수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 장치 및 방법{LOGIC EDIT TYPE APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING INSTRUMENATATION AND MEASUREMENT OF WATER FACILITIES}
본 발명은 계장계측 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
수처리 시설은 전국 각지에 권역별로 설치되어 있다.
수처리 시설은 미리 정해진 제어 프로그램에 따라 동작할 수 있도록 자동화되어 있는데, 이러한 제어 프로그램은 필요에 따라 수정이나 변경이 요구된다.
수처리 시설에는 각종 전기 설비는 물론이고 밸브, 펌프 등의 수처리 장비나 수처리 장비의 동작을 감지하기 위한 각종 센서들이 구비되어 있다. 자동 제어를 위한 프로그램은 이러한 센싱값이나 수처리 장비의 온/오프(ON/OFF) 동작값 등을 실시간 감지하고 필요에 따라 수처리 장비의 온/오프 동작 제어를 하도록 구성된다.
대개 종래의 수처리 시설에서는 이러한 자동화 프로그램을 주로 프로그래머블 로직 컨트롤러(programmable logic controller, PLC)에 의해 제어하도록 구성되어 있다.
프로그래머블 로직 컨트롤러는 수처리 장비의 온/오프 접점이 하드웨어로 구성되지 않고 소프트웨어 로직(software logic)으로 구성되어 있으며, 언제든지 필요에 따라 자동 제어 프로그램을 수정/편집할 수 있다는 장점이 있다.
프로그래머블 로직 컨트롤러는 또한 하드웨어적으로 내구성이 강하다는 장점이 있으며, 래더 다이어그램(ladder diagram)을 이용하여 소프트웨어 로직의 수정/편집이 매우 편리하고 간단하다는 장점이 있다.
이에, 여러 산업 현장에서 기계나 장비의 제어를 위해 매우 많이 이용되고 있다.
그런데, 프로그래머블 로직 컨트롤러는 그 수정/편집을 위해서는 노트북이나 PC(personal computer)에 연결하여 노트북이나 PC 상에서 수정/편집하여 다운로드하여야 하도록 구성되어 있다.
수처리 시설의 경우 전국 각지에 권역별로 설치되어 있는데, 수처리 시설에 구비된 여러 프로그래머블 로직 컨트롤러를 일일이 수정하기 위해서는 노트북을 들고 가서 직접 연결하여 일일이 수정하여야 하므로 매우 불편하고 작업량이 매우 많아진다.
특히, 프로그래머블 로직 컨트롤러는 그 기종이 매우 다양하고, 기종에 따라 로직 연산 처리 프로그램의 종류도 다양하기 때문에 어떠한 하나의 프로그램으로 프로그래머블 로직 컨트롤러마다 수정을 한다는 것은 불가능하다.
또한, 수처리 시설은 국가 기간 시설이므로 노트북을 휴대하여 반입하는 것이 보안 절차 상으로도 매우 까다롭고 어렵게 되어 있다.
이에, 공공 정책상 또는 기술적으로 프로그램의 변경이 필요할 때마다 각 수처리 시설에 구비되어 있는 수많은 프로그래머블 로직 컨트롤러를 별도의 장비를 휴대하지 않고 직접 현장에서 수정하고 편집할 필요가 있다.
또한, 수처리 시설에 구비된 여러 프로그래머블 로직 컨트롤러를 모두 통합하여 수정/편집하고 제어할 필요가 있다.
그리고 주기적인 정비나 점검을 위해서도 좀 더 편리하고 쉬운 방안이 요구되는 실정이다.
공개특허공보 10-2004-0045975는 프로그래머블 로직 컨트롤러의 활용예를 나타내고 있으며, 공개특허공보 특1997-0049672는 프로그래머블 로직 컨트롤러에서 취합한 데이터를 PC 등의 외부 장치로 추출하는 기술에 대하여 설명되어 있다.
공개특허공보 특1997-0049672에서 보는 바와 같이, 종래에는 프로그래머블 로직 컨트롤러의 데이터를 PC로 취합하는 작업이 공간상의 상당한 제약을 받을 수밖에 없는 구조이다. 수처리 시설이 권역별로 전국 각지에 흩어져 있음을 감안할 때, 프로그래머블 로직 컨트롤러를 통해 취합되는 수처리 시설의 세부적인 데이터를 모니터링할 수 없는 구조로 되어 있는 실정이다.
한편, 등록특허공보 10-0835617은 기존 프로그래머블 로직 컨트롤러에서 수처리 시설이나 센서, 전기 설비 등의 장비와 입출력 인터페이스(interface)를 수행할 수 있도록 각종 입출력 코일 리프트 등의 동작에 대하여 예시되어 있다.
10-2004-0045975 특1997-0049672
본 발명의 목적은 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 장치는, 상기 수처리 시설의 전기 설비에서 측정되는 적산전력, 순시전류, 최대전류, 순시전압, 최대전압을 실시간 입력받아 디지털값으로 변환하는 적산전력 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital converter); 상기 수처리 시설의 각종 센서 및 수처리 장비로부터 해당 센싱값 또는 온/오프(ON/OFF) 접점값을 실시간 입력받는 입력 인터페이스 기기; 상기 수처리 시설의 각종 센서 및 수처리 장비를 동작 제어하는 출력 인터페이스 기기; 상기 입력 인터페이스 기기에서 입력받은 센싱값 또는 온/오프 접점값과 상기 적산전력 아날로그-디지털 컨버터에서 변환된 디지털값을 입력받고, 입력된 센싱값 또는 디지털값을 로직 실행 프로그램에 따라 처리하여 상기 출력 인터페이스 기기를 통해 상기 센서 및 수처리 장비를 동작 제어하는 로직 실행 CPU(logic execution central processing unit); 상기 로직 실행 CPU로부터 센싱값 또는 디지털값과 상기 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 수신하여 저장하는 내부 저장 기기; 상기 내부 저장 기기에 저장된 로직 실행 CPU의 센싱값 또는 디지털값과 상기 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 외부 서버로 송신하는 외부 송신 기기; 상기 로직 실행 CPU로부터 센싱값 또는 디지털값과 상기 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 수신하여 표시하고, 사용자로부터 로직 실행 프로그램의 작성/편집 명령을 입력받도록 구성되는 터치스크린(touch screen); 상기 터치스크린에 의해 입력받는 작성/편집 명령에 따라 로직 실행 프로그램을 작성/편집하고, 작성/편집된 로직 실행 프로그램을 상기 로직 실행 CPU에서 실행 중인 로직 실행 프로그램과 대비하여 상기 로직 실행 CPU의 실행 프로그램을 미리 갱신하는 로직 시퀀스 에디터 CPU(logic sequence editor central processing unit)를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 입력 인터페이스 기기는, 수위 센서, 압력 센서 또는 유량 센서로부터 센싱값을 실시간 입력받는 입력 4-20 mA 리프트; 펌프, 밸브 또는 모터로부터 각각 펌프 접점, 밸브 접점, 모터 접점의 온/오프 접점값을 입력받는 입력 코일 리프트를 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 출력 인터페이스 기기는, 상기 수위 센서, 압력 센서 또는 유량 센서를 동작 제어하는 출력 4-20 mA 리프트; 상기 펌프, 밸브 또는 모터를 온/오프 접점값에 의해 온/오프 제어하는 출력 코일 리프트를 포함하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 외부 송신 기기는, RS232(recommended standard 232) 케이블 또는 근거리 네트워크(local area network)를 통해 유선 송신하거나 와이파이 에그(wifi egg)를 이용하여 무선 송신하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 방법은, 터치스크린(touch screen)을 통해 입력받는 사용자의 명령에 따라, 로직 시퀀스 에디터 CPU(logic sequence editor central processing unit)가 현재 로직 실행 CPU(logic execution central processing unit)에서 실행 중인 로직 실행 프로그램을 표시하는 단계; 상기 터치스크린(touch screen)을 통해 입력받는 사용자의 작성/편집 명령에 따라, 상기 로직 시퀀스 에디터 CPU가 상기 로직 실행 프로그램을 작성/편집하는 단계; 상기 로직 시퀀스 에디터 CPU가 상기 작성/편집된 로직 실행 프로그램을 상기 로직 실행 CPU의 로직 실행 프로그램과 대비하는 단계; 상기 대비 결과 다른 경우, 상기 로직 시퀀스 에디터 CPU를 상기 로직 실행 CPU에서 실행되는 로직 실행 프로그램을 미리 갱신하여 상기 로직 실행 CPU가 상기 갱신된 로직 실행 프로그램을 실행하는 단계; 상기 적산전력 아날 로그-디지털 컨버터(analog-to-digital converter)가 상기 수처리 시설의 전기 설비에서 측정되는 적산전력, 순시전류, 최대전류, 순시전압, 최대전압을 실시간 입력받아 디지털값으로 변환하는 단계; 입력 인터페이스 기기가 수처리 시설의 각종 센서 및 수처리 장비로부터 해당 센싱값 또는 온/오프(ON/OFF) 접점값을 실시간 입력받는 단계; 상기 로직 실행 CPU가 상기 적산전력 아날로그-디지털 컨버터에서 변환된 디지털값과 상기 입력 인터페이스 기기에서 입력받은 센싱값 또는 온/오프 접점값을 입력받고, 입력된 센싱값 또는 디지털값을 로직 실행 프로그램에 따라 처리하는 단계; 상기 출력 인터페이스 기기가 상기 로직 실행 CPU의 처리에 따라 상기 센서 및 수처리 장비를 동작 제어하는 단계; 내부 저장 기기가 상기 로직 실행 CPU로부터 센싱값 또는 디지털값과 상기 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 수신하여 저장하는 단계; 외부 송신 기기가 상기 내부 저장 기기에 저장된 로직 실행 CPU의 센싱값 또는 디지털값과 상기 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 외부 서버로 송신하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 입력 인터페이스 기기가 수처리 시설의 각종 센서 및 수처리 장비로부터 해당 센싱값 또는 온/오프(ON/OFF) 접점값을 실시간 입력받는 단계는, 입력 4-20 mA 리프트가 수위 센서, 압력 센서 또는 유량 센서로부터 센싱값을 실시간 입력받거나, 입력 코일 리프트가 펌프, 밸브 또는 모터로부터 각각 펌프 접점, 밸브 접점, 모터 접점의 온/오프 접점값을 입력받도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 적산전력 아날 로그-디지털 컨버터(analog-to-digital converter)가 상기 수처리 시설의 전기 설비에서 측정되는 적산전력, 순시전류, 최대전류, 순시전압, 최대전압을 실시간 입력받아 디지털값으로 변환하는 단계는, 출력 4-20 mA 리프트가 상기 수위 센서, 압력 센서 또는 유량 센서를 동작 제어하거나, 출력 코일 리프트가 상기 펌프, 밸브 또는 모터를 온/오프 접점값에 의해 온/오프 제어하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 외부 송신 기기가 상기 로직 실행 CPU의 센싱값 또는 디지털값과 상기 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 외부 서버로 송신하는 단계는, 상기 외부 송신 기기가 RS232(recommended standard 232) 케이블 또는 근거리 네트워크(local area network)를 통해 유선 송신하거나 와이파이 에그(wifi egg)를 이용하여 무선 송신하도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 장치 및 방법에 의하면, 노트북과 같은 외부 입력 수단없이도 권역별 수처리 시설의 계장계측 제어 장치의 로직 실행 프로그램을 현장에서 수정/편집할 수 있도록 구성됨으로써, 노트북과 같은 장비의 반입없이 현장 인원이 직접 쉽게 로직 실행 프로그램을 수정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 수처리 시설의 모든 센서, 전기 설비, 수처리 장비의 데이터를 통합하여 취합하고 모니터링할 수 있도록 구성됨으로써, 전체적인 수처리 시설의 실시간 모니터링이 가능해지는 효과가 있다.
한편, 로직 실행 프로그램이 실행되는 CPU와 로직 실행 프로그램을 수정/편집하기 위한 CPU를 이원화하여 구비함으로써, 프로그래머블 로직 컨트롤러가 없이도 수처리 시설의 모든 입출력 인터페이스 및 제어가 가능해지는 효과가 있다. 즉, 수처리 시설 현장의 모든 프로그래머블 로직 컨트롤러를 대체하여 하나의 통합된 모니터링 장치의 구현이 가능해진다.
아울러 기존과 달리 각각의 프로그래머블 로직 컨트롤러를 일일이 찾아다니며 노트북과 연결하여 수정/편집할 필요가 없고 통합 상황실에서 터치스크린에 로직 실행 프로그램을 직접 수정하여 원격에서 실행할 수 있으므로, 수처리 시설의 모든 센서, 수처리 장비 등이 동작 제어되는 효과가 있다.
또한, 각종 입출력 인터페이스의 세부적인 입출력 데이터를 취합하여 수처리 시설의 외부 서버로 보안 전송함으로써, 전국의 수처리 시설에 대한 세부적인 동작이나 상황에 대해서도 모니터링할 수 있는 효과가 있다.
마지막으로, 기존과 달리 많은 관리 인력이 요구되지 않으며, 유지/보수 비용이 절감되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 장치(100)(이하, '로직 에디터형 계장계측 제어 장치'라 함)는 적산전력 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital converter)(101), 입력 인터페이스 기기(102), 출력 인터페이스 기기(103), 로직 실행 CPU(logic execution central processing unit)(104), 내부 저장 기기(105), 외부 송신 기기(106), 터치스크린(touch screen)(107), 로직 시퀀스 에디터 CPU(logic sequence editor central processing unit)(108)를 포함하도록 구성될 수 있다.
로직 에디터형 계장계측 제어 장치(100)는 수처리 시설에 외부 입력 수단을 반입하여 일일이 프로그래머블 로직 컨트롤러(programmable logic controller)에 로직 실행 프로그램을 업로드(upload)할 필요없이 현장 인력이 직접 로직 실행 프로그램을 수정함으로써, 전국 각지의 권역별 수처리 시설의 계장계측 장치를 편리하게 동작 제어하도록 구성된다.
기존과 달리 프로그래머블 로직 컨트롤러가 필요없고, 적은 현장 인력으로도 수처리 시설의 계장계측 장치를 동작 제어하고 모니터링할 수 있다.
입력 인터페이스 기기(102) 및 출력 인터페이스 기기(103)의 데이터들을 모두 취합하여 외부 서버(300)로 보안 송신함으로써, 외부의 통합 모니터링 센터에서 전국 각지의 수처리 시설의 상황이나 동작을 세세하게 실시간 모니터링할 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
적산전력 아날로그-디지털 컨버터(101)는 수처리 시설의 전기 설비에서 측정되는 적산전력, 순시전류, 최대전류, 순시전압, 최대전압을 실시간 입력받아 디지털값으로 변환하도록 구성된다. 디지털값은 로직 실행 CPU(104)로 입력된다.
입력 인터페이스 기기(102)는 수처리 시설의 각종 센서 및 수처리 장비로부터 해당 센싱값 또는 온/오프(ON/OFF) 접점값을 각각 실시간 입력받도록 구성될 수 있다.
여기에서, 입력 인터페이스 기기(102)는 입력 4-20 mA 리프트(input 4-20 mA lift)(102a) 및 입력 코일 리프트(input coil lift)(102b)를 포함하도록 구성될 수 있다.
입력 4-20 mA 리프트(102a)는 수위 센서, 압력 센서 또는 유량 센서 등으로부터 각각의 센싱값을 실시간 입력받도록 구성될 수 있다.
그리고 입력 코일 리프트(102b)는 펌프(pump), 밸브(valve) 또는 모터(motor)로부터 각각 펌프 접점, 밸브 접점, 모터 접점의 온/오프 접점값을 입력받도록 구성될 수 있다. 펌프, 밸브 등은 온/오프 접점값에 의해 온/오프 동작이 제어되는데, 현재의 온/오프 동작값을 입력받도록 구성된다.
다음으로, 출력 인터페이스 기기(103)는 수처리 시설의 각종 센서 및 수처리 장비를 동작 제어하도록 구성된다. 출력 인터페이스 기기(103)는 로직 실행 CPU(104)의 제어에 따라 동작하도록 구성된다.
출력 인터페이스 기기(103)는 출력 4-20 mA 리프트(output 4-20 mA lift)(103a) 및 출력 코일 리프트(output 4-20 mA lift)(103b)를 포함하도록 구성될 수 있다.
출력 4-20 mA 리프트(103a)는 수위 센서, 압력 센서 또는 유량 센서를 동작 제어하도록 구성된다.
그리고 출력 코일 리프트(103b)는 펌프, 밸브 또는 모터를 온/오프 접점값에 의해 온/오프 제어하도록 구성된다.
한편, 로직 실행 CPU(104)는 적산전력 아날로그-디지털 컨버터(101)에서 변환된 디지털값과 입력 인터페이스 기기(102)에서 입력받은 센싱값 또는 온/오프 접점값을 입력받도록 구성된다.
로직 실행 CPU(104)는 센싱값과 온/오프 접점값을 이용하여 기 내장된 로직 실행 프로그램을 실행하여 센서나 수처리 장비를 동작 제어하는 처리를 수행한다. 이때, 동작 제어는 앞서 설명한 출력 인터페이스 기기(103)를 통해 동작 제어하도록 구성된다.
내부 저장 기기(105)는 로직 실행 CPU(104)로부터 센싱값 또는 디지털값과 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 수신하여 저장하도록 구성된다.
외부 송신 기기(106)는 내부 저장 기기(105)에 저장된 로직 실행 CPU(104)의 센싱값 또는 디지털값과 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 외부 서버(300)로 송신하도록 구성된다.
이때, 외부 송신 기기(106)는 RS232(recommended standard 232) 케이블 또는 근거리 네트워크(local area network)를 통해 유선 송신하거나 와이파이 에그(wifi egg)를 이용하여 무선 송신하도록 구성되는 것이 바람직하다.
외부 서버(300)는 전국 각지의 권역별 수처리 시설의 데이터를 모두 취합하여 모니터링할 수 있도록 구성될 수 있다.
터치스크린(107)은 로직 실행 CPU(104)로부터 센싱값 또는 디지털값과 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 수신하여 표시하도록 구성된다. 터치스크린(107)은 현장의 사용자가 센싱값, 디지털값 그리고 실행 결과를 직접 현장의 상황실에서 통합하여 모니터링하기 위한 구성이다.
이에, 적은 현장 인력으로 수처리 시설 전체의 모니터링과 동작 제어의 이상 여부가 실시간 모니터링된다.
한편, 터치스크린(107)은 현장의 관리 인력 즉 사용자가 직접 로직 실행 프로그램의 작성/편집 명령을 입력할 수 있도록 하기 위한 구성이다. 예를 들어, 로직 실행 프로그램은 터치스크린(107) 상에서 직접 작성/편집하기 때문에 기존의 프로그래머블 로직 컨트롤러를 이용할 때와 같이 직접 각각의 프로그래머블 로직 컨트롤러를 찾아다니며 프로그램을 업로드할 필요는 없다. 그리고 모든 센서, 수처리 장비를 직접 다 제어할 수 있다.
여기에서, 로직 실행 프로그램은 기존의 래더 다이어그램 방식으로 편집할 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다.
로직 시퀀스 에디터 CPU(108)는 터치스크린(107) 상에서 입력받는 사용자의 작성/편집 명령에 따라 로직 실행 프로그램을 작성/편집하도록 구성된다. 로직 시퀀스 에디터 CPU(108)는 로직 실행 CPU(104)와 이원화되어 별도의 하드웨어로 구성된다. 이에, 로직 프로그램의 실행과 편집이 이원화되어 동작하도록 구성될 수 있다.
로직 시퀀스 에디터 CPU(108)는 작성/편집된 로직 실행 프로그램을 상기 로직 실행 CPU(104)에서 현재 실행되고 있는 로직 실행 프로그램과 대비하여 상기 로직 실행 CPU(104)의 실행 프로그램을 미리 갱신하도록 구성될 수 있다. 즉, 편집된 로직 실행 프로그램이 로직 실행 CPU(104)에서 새로이 실행될 수 있도록 하기 위한 구성이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 방법의 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 먼저 터치스크린(touch screen)(107)을 통해 입력받는 사용자의 명령에 따라, 로직 시퀀스 에디터 CPU(logic sequence editor central processing unit)(108)가 현재 로직 실행 CPU(logic execution central processing unit)에서 실행 중인 로직 실행 프로그램을 표시한다(S101).
다음으로, 터치스크린(touch screen)(107)을 통해 입력받는 사용자의 작성/편집 명령에 따라, 로직 시퀀스 에디터 CPU(108)가 로직 실행 프로그램을 작성/편집한다(S102).
다음으로, 로직 시퀀스 에디터 CPU(108)가 앞서 작성/편집된 로직 실행 프로그램을 로직 실행 CPU(104)의 로직 실행 프로그램과 대비한다(S103).
여기에서, 대비 결과 다른 경우(S104a), 로직 시퀀스 에디터 CPU(108)를 로직 실행 CPU(104)에서 실행되는 로직 실행 프로그램을 미리 갱신하여 로직 실행 CPU(104)가 갱신된 로직 실행 프로그램을 실행한다(S104b). 그러나, 대비 결과 같은 경우(S104a), 로직 실행 CPU(104)는 현재 실행되고 있는 로직 실행 프로그램을 그대로 실행한다(S104c).
다음으로, 적산전력 아날 로그-디지털 컨버터(analog-to-digital converter)(101)가 수처리 시설의 전기 설비에서 측정되는 적산전력, 순시전류, 최대전류, 순시전압, 최대전압을 실시간 입력받아 디지털값으로 변환한다(S105).
다음으로, 입력 인터페이스 기기(102)가 수처리 시설의 각종 센서 및 수처리 장비로부터 해당 센싱값 또는 온/오프(ON/OFF) 접점값을 실시간 입력받는다(S106).
여기에서, 입력 4-20 mA 리프트(102a)가 수위 센서, 압력 센서 또는 유량 센서로부터 센싱값을 실시간 입력받고, 입력 코일 리프트(102b)가 펌프, 밸브 또는 모터로부터 각각 펌프 접점, 밸브 접점, 모터 접점의 온/오프 접점값을 입력받도록 구성될 수 있다.
다음으로, 로직 실행 CPU(104)가 입력 인터페이스 기기(102)에서 입력받은 센싱값 또는 온/오프 접점값과 적산전력 아날로그-디지털 컨버터(101)에서 변환된 디지털값을 입력받고, 입력된 센싱값 또는 디지털값을 로직 실행 프로그램에 따라 처리한다(S107).
다음으로, 출력 인터페이스 기기(103)가 로직 실행 CPU(104)의 처리에 따라 센서 및 수처리 장비를 동작 제어한다(S108).
이때, 출력 4-20 mA 리프트(103a)가 수위 센서, 압력 센서 또는 유량 센서를 동작 제어하고, 출력 코일 리프트(103b)가 펌프, 밸브 또는 모터를 온/오프 접점값에 의해 온/오프 제어하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 내부 저장 기기(105)가 로직 실행 CPU(104)로부터 센싱값 또는 디지털값과 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 수신하여 저장한다(S109).
다음으로, 외부 송신 기기(106)가 내부 저장 기기(105)에 저장된 로직 실행 CPU(104)의 센싱값 또는 디지털값과 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 외부 서버(300)로 송신한다(S110).
여기서, 외부 송신 기기(106)가 RS232(recommended standard 232) 케이블 또는 근거리 네트워크(local area network)를 통해 유선 송신하거나 와이파이 에그(wifi egg)를 이용하여 무선 송신하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
101: 적산전력 아날로그-디지털 컨버터
102: 입력 인터페이스 기기 102a: 입력 4-20 mA 리프트
102b: 입력 코일 리프트 103: 출력 인터페이스 기기
103a: 출력 4-20 mA 리프트 103b: 출력 코일 리프트
104: 로직 실행 CPU 105: 내부 저장 기기
106: 외부 송신 기기 107: 터치스크린
108: 로직 시퀀스 에디터 CPU

Claims (7)

  1. 수처리 시설에 구비되는 계장계측 제어 장치에 있어서,
    상기 수처리 시설의 전기 설비에서 측정되는 적산전력, 순시전류, 최대전류, 순시전압, 최대전압을 실시간 입력받아 디지털값으로 변환하는 적산전력 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital converter);
    상기 수처리 시설의 각종 센서 및 수처리 장비로부터 해당 센싱값 또는 온/오프(ON/OFF) 접점값을 실시간 입력받는 입력 인터페이스 기기;
    상기 수처리 시설의 각종 센서 및 수처리 장비를 동작 제어하는 출력 인터페이스 기기;
    상기 입력 인터페이스 기기에서 입력받은 센싱값 또는 온/오프 접점값과 상기 적산전력 아날로그-디지털 컨버터에서 변환된 디지털값을 입력받고, 입력된 센싱값 또는 디지털값을 로직 실행 프로그램에 따라 처리하여 상기 출력 인터페이스 기기를 통해 상기 센서 및 수처리 장비를 동작 제어하는 로직 실행 CPU(logic execution central processing unit);
    상기 로직 실행 CPU로부터 센싱값 또는 디지털값과 상기 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 수신하여 저장하는 내부 저장 기기;
    상기 내부 저장 기기에 저장된 로직 실행 CPU의 센싱값 또는 디지털값과 상기 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 외부 서버로 송신하는 외부 송신 기기;
    상기 로직 실행 CPU로부터 센싱값 또는 디지털값과 상기 로직 실행 프로그램의 처리 결과를 수신하여 표시하고, 사용자로부터 로직 실행 프로그램의 작성/편집 명령을 입력받도록 구성되는 터치스크린(touch screen);
    상기 터치스크린에 의해 입력받는 작성/편집 명령에 따라 로직 실행 프로그램을 작성/편집하고, 작성/편집된 로직 실행 프로그램을 상기 로직 실행 CPU에서 실행 중인 로직 실행 프로그램과 대비하여 상기 로직 실행 CPU의 실행 프로그램을 미리 갱신하는 로직 시퀀스 에디터 CPU(logic sequence editor central processing unit)를 포함하며,
    상기 입력 인터페이스 기기는,
    수위 센서, 압력 센서 또는 유량 센서로부터 센싱값을 실시간 입력받는 입력 4-20 mA 리프트;
    펌프, 밸브 또는 모터로부터 각각 펌프 접점, 밸브 접점, 모터 접점의 온/오프 접점값을 입력받는 입력 코일 리프트를 포함하고,
    상기 출력 인터페이스 기기는,
    상기 수위 센서, 압력 센서 또는 유량 센서를 동작 제어하는 출력 4-20 mA 리프트;
    상기 펌프, 밸브 또는 모터를 온/오프 접점값에 의해 온/오프 제어하는 출력 코일 리프트를 포함하도록 구성되고,
    상기 외부 송신 기기는,
    RS232(recommended standard 232) 케이블 또는 근거리 네트워크(local area network)를 통해 유선 송신하거나 와이파이 에그(wifi egg)를 이용하여 무선 송신하도록 구성되며,
    상기 로직 시퀀스 에디터 CPU는 상기 로직 실행 CPU와 이원화되어 별도의 하드웨어로 구성되는 것을 특징으로 하는 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 장치.
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